ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИДРОТУРБИН СО СРОКОМ СЛУЖБЫ ВЫШЕ НОРМАТИВНОГО

Отечественная гидроэнергетика развивалась в советские годы по иной концепции, чем в настоящее время. Ставилась задача всемерного удешевления и ускорения гидроэнергетического строительства, тогда как сегодня гидроэнергетика ориентирована на получение максимальной выработки энергии от проходящего объема воды. Исследуется зависимость энергетических, кавитационных и надежностных показателей гидротурбин от концепции развития гидроэнергетики. Обобщен опыт проектирования и эксплуатации гидротурбин со сверхдлительным сроком службы.

В отличие от существующей точки зрения многих специалистов в статье показывается, что созданное 50÷60 лет назад оборудование действующих ГЭС сохраняет высокую надежность до настоящего времени. Этот вывод является результатом анализа коэффициентов готовности гидроагрегатов 20 ГЭС и изучения состояния ресурсоопределяющих узлов турбин. Такое положение объясняется двумя причинами. Проектная установленная мощность ГЭС выбиралась Гидропроектом из условия, чтобы она превышала гарантированную 80÷90% времени в год. Образовавшийся резерв мощности позволяет работать турбинам в генераторном режиме лишь 50÷70% календарного времени. Вторым фактором является повышенная в 1,5 раза и более металлоемкость советского оборудования по сравнению с современными машинами.

Зато уровень КПД гидротурбин с большим сроком службы значительно ниже современного. Это объясняется не только моральным и физическим старением оборудования, но и советской концепцией развития гидроэнергетики: установкой рабочих колес в «зажатые» по размерам гидроблоки; форсировкой расхода воды; изготовлением проточной части турбин из материалов с пониженной кавитационной стойкостью. К другим факторам низкой эффективности использования водотока на действующих ГЭС следует отнести несоответствие проектных параметров гидротурбин реально сложившимся режимным условиям работы оборудования. Приведение параметров новых гидротурбин в оптимальное соответствие с реальными режимными условиями реконструируемых ГЭС является основным фактором, обеспечивающим повышение эффективности использования водотока на ГЭС.

Материалы статьи имеют практическую значимость для обоснования реконструкции оборудования действующих ГЭС со сроком службы выше нормативного, а также выбора параметров новых турбин. 

1. Петреня Ю. К., Иванченко И. П., Демьянов В. А. Современный уровень и основные направления развития гидротурбостроения в России и за рубежом // Гидротехническое строительство №7, 2006, С. 33 – 38.

2. Демьянов В. А., Пылев И. М. Опыт и проблемы создания и реконструкции гидротурбинного оборудования // Гидротехника XXI век, №2, 2011, С. 12 – 31.

3. Иванченко И. П., Щур В. А. Использование переменной частоты вращения для повышения эффективности работы гидротурбин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук / под ред. В. П. Шорина,. Том 14,. Самара, 2012,. С. 658 – 661.

4. Шакарян Ю. Г. Оптимизация работы гидротурбины посредством применения переменной частоты вращения / Шакарян Ю. Г., Сокур П. В., Плотникова Т. В., Тузов П. Ю., Лунаци М. Э., Шаварин В. Н., Абубакиров Ш. И., Щур В. А. // Гидротехническое строительство, 2013, №2, С. 2 – 8.

5. Байков А. И., Руденко А. П. Состояние гидросилового оборудования на гидроэлектростанциях России // Гидротехническое строительство. №5, 2012, С.54 – 57.

6. Григорьев В. И. Пути повышения надежности и долговечности гидротурбинного оборудования при реконструкции гидроэлектростанций // Гидротехническое строительство. 1994, №12, С. 6 – 9.

7. ГОСТ 4425-86. Турбины гидравлические. Номенклатура показателей.

8. Владиславлев Л. А. Надежность гидротурбин // – М.: Энергия. 1970. 9. Справочник по эксплуатации и ремонту гидротурбинного оборудования // Под ред. Штерна Е. П. – М.: Энергоатомиздат., 1985.

9. Иванченко И. П., Прокопенко А. Н. Комплексные показатели надежности гидроагрегатов // Надежность и безопасность энергетики., 2012, №3 (18), С. 63 – 66.

10. Платов В. И. Разработка предложений по концепции предотвращения аварий на энергетических объектах и в энергосистемах. // НИР Гидропроекта, шифр 4030,. – М., 1990.